临海童燎水库锰的季节性超标原因分析及治理对策

CITYANDTOWNWATERSUPPLY·县镇供水排水·90城镇供水NO.620141.引言锰元素在自然界中的丰度较高，广泛存在于土壤、岩石、沉积物和环境水体中。锰也是人体正常代谢必需的微量元素，但过多的摄入则会给人体带来危害。人体摄入锰过量时，会影响生殖机能，锰中毒也可造成中枢神经系统病变，严重者可出现帕金森氏综合症，对大脑造成严重破坏，并使得肝、肾及心肌出现变形改变[1,2]。鉴于锰的高毒性及人体中的锰主要来源于饮用水，我国《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）规定集中式生活饮用水水源中锰的标准限值为0.1mg/L。临海市童燎水库是一座以灌溉为主，结合防洪、治涝和供水等综合利用的中型水库，工程曾于1960年破土动工，由于多种原因中途停工，直至1973年3月才建成蓄水。大坝为粘土心墙坝，坝长222米，坝高26.9米；水库正常水位28.36m，正常库容1073万m3，校核洪水位31.41m，总库容1361万m3。目前水库水位25.90m，库容890万m3。水库处于山谷地带，无污染源。近年来，每逢夏末秋初，童燎水库原水易出现锰含量超标，造成为民水厂的出厂水、管网水锰超标，对城市供水安全构成了一定威胁。本文对海童燎水库锰的季节性超标原因进行分析，并提出锰超标的多项治理措施。2.童燎水库锰超标的原因分析2.1水库原水中锰的来源分析一般水库水体中，金属锰的污染源主要来自于汇水区的外源和库区的内源污染。外源污染除来自工业污染因素，如冶金、加工、采矿业、铸造、金属焊接和切割过程中产生或排放的烟、尘、气溶胶等，此外还与大气和降雨、农业施肥有关。我们对水库周围进行了调查，水库周围目前没有居住、禽畜养殖、渔业养殖、工业污染源和生活污染源。因此基本可排除外来人为污染。世界卫生组织的统计资料表明，土壤中锰的平均含量约为500~900mg/kg，当土壤的酸度较低时(pH=5.5)，其中的锰经氧化-还原作用，并经雨水冲刷，很容易进入水库或湖泊，并沉积在库或湖区底层。库底沉积物中锰的释放，可造成水库原水中锰含量超标。2.2童燎水库锰含量的季节性垂直分布超标特征通过监测，我们发现童燎水库的锰超标主要发生在夏末秋初的8.9.10月份左右。2013年童燎水库泵房出水口锰的监测数据如表1所示。数据表明，除了8.9.10月份外，其他月份的原水中锰含量并没有超标，而在夏末秋初的8.9.10月份，则会出现原水中锰含量超标，有时锰含量甚至可达1.0mg/L，超过国家标准10倍，从而导致以童燎水库为原水的为民水厂的出厂水、管网水出现锰超标现象。表1童燎水库泵房出水口锰含量月分锰含量（mg/L）1~6月<0.17月<0.1~0.458月<0.1~0.59月0.15~0.610月0.12~1.011~12月<0.1对水库不同深度的原水采样分析，其结果如图1所示。图1表明，在9.10月份，锰的浓度随水深而变化，越接近库底，锰的含量越高，符合垂直分布特征。在水深15米以内，锰含量不超过0.1mg/L。在接近水底处，锰含量甚至接近1.0mg/L。由于为民水厂的取水口在临海童燎水库锰的季节性超标原因分析及治理对策王静（临海市灵江水务集团中心化验室，浙江临海317000）摘要：本文分析了临海市灵江水务集团为民水厂供水水源地临海童燎水库锰含量季节性超标的原因，水库锰含量的分布特征，查找成因，提出了解决锰含量超标的源头治理和在净水工艺中增加高锰酸钾氧化或二氧化氯除锰工艺的措施，对类似水源地水质处理具有借鉴作用。关键词：锰含量季节性超标治理DOI:10.14143/j.cnki.czgs.2014.06.029CITYANDTOWNWATERSUPPLY·县镇供水排水·城镇供水NO.6201491底部，造成所用原水锰含量超标。针对这一现象，我们查阅了相关文献，发现近年来，国内许多水库都发现了水温分层引起水体锰含量超标的情况，且污染多发生在夏秋季节[3]。徐毓荣等[4]研究了贵州阿哈水库锰垂直分布特征，发现锰分布随着季节、水温分层而变化，并且锰浓度与溶解氧呈负相关。在冬春季节，水库上、下层趋于等温状态，库水溶解氧及pH高，整个水体处于氧化状态。在富氧环境条件下，锰处于高价态而形成难溶化合物，迁移能力很低，逐步沉积于库水底部，在沉积物与水界面附近沉淀。冬季及初春季节，由于水体富氧且水动力稳定，锰的氧化还原反应循环在沉积物内部完成，而不会向上方水体释放，此时库水锰上下层趋于一致，达GB3838-2002地面水二类水标准(Mn<0.1mg/L)。而在夏季及初秋，上层水体由于风力搅动、大气富氧及藻类光合作用增氧，始终处于氧化状态，锰浓度仍处于较低水平。但由于水库上下层温差的形成，垂直对流不充分，溶解氧无法穿过至中下层水体，中下层水体逐渐因缺氧而呈现还原状态，导致沉积于库底沉积物中的高价态